14. Ультразвуковая обработка

Ультразвуковые колебания (15…30 кГц), используемые для обработки заготовок, получают при помощи магнитострикционных излучателей. Принцип их действия основан на способности кобальта, никеля, их сплавов, других материалов укорачиваться под действием магнитного поля и принимать первоначальные размеры при его снятии.

Сердечник 7 магнитострикционного преобразователя возбуждается от переменного магнитного поля катушки 8, подключенной к генератору ультразвуковой частоты (рис. 95). Для охлаждения сердечника сквозь кожух 6 пропускается вода. Инструмент 4, через волновод 5, связанный с сердечником, подводится к заготовке 3, которая находится в ванне 1 с абразивной суспензией 2, непрерывно прокачиваемой через ванну. Инструмент непосредственно не контактирует с заготовкой, но, совершая ультразвуковые колебания, ударяет по зернам абразива, которые направленно разрушают материал заготовки. Увеличивая зернистость абразива повышают производительность, но снижают точность обработки.

Ультразвуковой обработке поддаются хрупкие материалы (стекло, керамика, твердые сплавы, драгоценные минералы), частицы которых скалываются от ударов абразивных зерен. Вязкие материалы обрабатываются плохо.

Ультразвуковой обработкой может быть получено отверстие любой формы. Перемещая заготовку в продольном и поперечном направлениях, можно разрезать ее по сложному контуру.

При соответствующих режимах ультразвуковая обработка обеспечивает квалитет точности IТ7 и шероховатость обработанной поверхности до R_а = 0,8…0,1 мм.

15. Лучевые методы обработки

15.1. Электронно-лучевая обработка

Э лектронно-лучевая обработка ведется в глубоком вакууме, электроны, излучаемые разогретым катодом 7, вследствие термоэлектронной эмиссии, ускоряются в мощном электрическом поле и фокусируются в узкий пучок, направленный на обрабатываемую заготовку-анод (рис. 96, а). При этом кинетическая энергия преобразуется в тепловую. Попадая на обрабатываемую поверхность, такой луч мгновенно нагревает ее до температуры около 6000 С, в результате металл не только плавится, но и испаряется. Электронно-лучевая обработка ведется на установке с электронной пушкой 6, обеспечивающей фокусирование электронного луча.

Размером и траекторией электронного луча можно управлять с помощью контрольной системой. В нее входят электростатическая система 12, электромагнитные катушки 5 для магнитной юстировки, корректор изображения 4, магнитные линзы 3, контрольный контур 2 и др. Заготовка 13 устанавливается на столе 1, который можно перемещать. С помощью управляющих электромагнитных катушек и контрольного контура 2 (профилирующее управление) электронный луч может отклоняться по поверхности заготовки 13.

Важными элементами электронной пушки являются генератор высокого напряжения 11, генератор напряжения накала и напряжения возбуждения 10 импульсный генератор 8, импульсный трансформатор 9 и вольфрамовый электрод 7.

Электронно-лучевым методом получают отверстия, пазы малых размеров (от 0,005 мм и ниже) в труднообрабатываемых сплавах.